關于建筑環境與暖通空調節能探討

鄭衛斌福建省萬橋市政園林有限公司（361000）

0 前言

暖通空調的能耗非常大，占整個建筑耗電量的一半以上，而大部分的空調處于低效運行狀態，對能源的浪費非常大。有關研究表明[1]，社會能耗總量中，建筑能耗占比高達50.00%，而空調能耗約占建筑能耗的66.67%。面對這一現狀，需加強節能減排方面的研究，避免能源供需矛盾不斷增加。目前，暖通空調持續消耗著社會不可再生資源，且對環境產生巨大傷害。有關研究指出，合理的節能措施可有效降低約35%～49%的暖通空調能耗。因此，應當加強暖通空調的節能管理，通過分析建筑環境與空調節能之間的關系，達到降低建筑能耗的目的。

1 暖通空調存在的意義和影響

暖通空調是為了提供給人們舒適的室內生活環境，包括改善氣流速度、濕度、溫度與人體周圍建筑物的輻射熱交換，確保機體處于熱平衡，滿足人體的感官需求。在大型企業中，應用空調系統保持恒濕、恒溫環境，滿足生產需求。近年來，隨著建筑物密閉性的不斷增加，新的裝飾物也不斷投入使用，室內污染物也隨之增加，研究表明，棄用空調系統不利于人身健康。空調系統主要是循環利用室內空氣，在新風量方面出現嚴重不足，使得空調系統應用下的室內環境污染物比國家安全標準更高。由此可見，暖通空調雖然給人們帶來好處，但也存在一定的缺點，應當引起重視并給予有效解決。

2 建筑環境對暖通空調節能的影響

2.1 綠化對暖通空調的影響

建筑綠化對暖通空調的節能有著重要的影響，這主要由于綠化在調節空氣濕度等方面具有重要作用。因此，在進行暖通空調的節能設計時，應當全面分析建筑周圍綠化環境，進而有效調節建筑溫度，達到節能控制的目的。

2.2 室內環境對暖通空調的影響

在我國，建筑的墻體、門窗、體型系數等均應滿足有關建筑節能設計規范要求。在建筑設計過程中，建筑師需合理布置平面，結合建筑所在地的環境特點對建筑立面朝向進行確定；在選擇建筑墻體材料、保溫措施等方面，均應考慮建筑耗能問題，確保建筑使用的舒適度，并促使空調耗能最大程度減少，建筑造型與布局均應合理。建筑造型設計極大程度地影響著暖通空調節能效果，建筑布局不僅要考慮建筑的美觀性，還要確保建筑空間有效利用，減少玻璃幕墻面積，充分利用自然條件，促使暖通空調能耗降低，為居民提供更加舒適的環境。設計過程中，對于凹凸明顯、平面不規則等現象應當盡量避免，做好結構保溫措施。

2.3 天氣對暖通空調的影響

天氣因素對暖通空調的影響十分重要。我國幅員遼闊，各地區氣候條件存在較大差異，氣候差異也決定了暖通空調的設計差異。在設計過程中，應當結合當地實際情況，對環境特征進行充分調查，采取適應當地大氣環流的暖通空調設計方式。

3 暖通空調節能的主要技術

3.1 空調系統熱回收

空調系統在冷卻、再熱狀態中，回風處理耗能很大，且向室外排除其余回風，白白浪費所攜帶熱量或者冷量，若能夠有效實現熱能的回收，則可以有效利用能源。空調系統可以利用排氣余熱處理新鮮空氣，使得排氣狀態相近于室外狀態，減少新風處理過程中的能量需求，避免對室外環境產生影響。透光圍護結構具有較大的熱損失，可使用雙層玻璃，以達到夏季隔熱、冬季隔冷的效果。

3.2 空調新風

空調新風系統的設計應滿足以下條件：空氣的質量有保障；室內正壓適當；確保新風量在總送風量中的占比為10%以上。很多情況下，室內新風量以二氧化碳濃度進行確定，新風量較高將有利于室內的空氣品質，但能耗將增加，因此，需在空氣品質得到滿足的前提下，盡可能地減少新風量。無論是冬季供暖，還是夏季制冷，新風量應當滿足室內環境質量的最低標準，因此，新風比例可結合實際情況降低。對于過渡季節，無需冷卻、供熱，空調實施100%新風，可達到空調系統節能的目的。

3.3 再生能源

使用再生能源有助于降低環境污染，包括太陽能、地熱能、原子能、自然風能等，可有效降低能源消耗，這也是暖通空調系統不斷發展的目標。需要結合當地實際情況使用可再生能源，不斷完善可再生能源暖通空調技術與設備。盡管可再生能源在節能環保方面具有較大優勢，但在使用過程中需要注意很多問題，如自然風能、太陽能具有間斷且不穩定、能量密度低的特點；地源熱泵技術在回灌地下水時耗功很大。在實際應用時，應當克服這些不利因素，以便在綠色建筑中更好地應用新能源。另外，可再生能源暖通空調系統的投資較高，如何降低成本，促使運行費用降低，并廣泛使用可再生能源制冷技術，是未來的研究重點。

3.4 熱管換熱器

熱管屬于具有高導熱性能的傳熱元件，在全封閉真空管殼中凝結、蒸發進而傳遞熱量，其等溫性良好、導熱性較高、可隨意改變傳熱面積，同時還具有溫度可控制、遠距離傳熱等一系列優點。當然，熱管也存在一定的缺點，如耐高溫性與抗氧化性較差。使用熱管作為傳熱元件的換熱器具有較多優點，如控制露點腐蝕、流體阻損小、結構緊湊、傳熱效率高等，在機械、輕紡、交通、陶瓷、鍋爐、煉油、化工等行業中廣泛使用，作為工藝過程熱能利用節能設備、廢熱回收節能設備，其經濟效益顯著。

暖通空調中應用熱管換熱器需要注意以下幾點：①水平安裝時，需調節低溫側上傾斜5～7°，這主要是因為熱管換熱器需全年使用，夏季為高溫側，冬季為低溫側；②排風需含塵It小，不存在腐蝕性物質；③控制溫度為-40℃～80℃；④迎風面的風速需為1.5～4.5m/s；⑤熱端與冷端的間隔板可使用雙層結構，避免因漏風而導致交叉污染；⑥換熱器可采用水平安裝或者垂直安裝，可采用串聯安裝或者并聯安裝。

4 結語

綜上所述，暖通空調系統節能對建筑節能的重要性不言而喻，設計人員應給予足夠的重視。相關人員應該按照節能規范，把節能的思想貫穿到各個建筑領域當中。可再生能源的利用和節能技術的開發還需要相關政府部門的大力支持。